JP2005301044A - Belt fixing control device for belt fixing device - Google Patents
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Abstract
【課題】揺動機構やソレノイド等の新たな駆動手段から成る複雑な機構を設けることなく、単純且つ安価な構成で定着ベルトの片寄りを防止することができるベルト定着装置のベルト寄り制御装置を提供すること。
【解決手段】無端ベルトを駆動する駆動ローラと、該無端ベルトを張架する1つ以上の従動ローラと、該駆動ローラ若しくは該従動ローラのうち少なくとも1つに加熱体を有し、該無端ベルトを加熱懸回張設支持するベルト定着装置において、加熱体をローラ長手方向で少なくとも該無端ベルト両端部近傍に配設し、一端側の加熱体と他端側の加熱体の相対加熱量を変更可能な加熱制御手段と、無端ベルトの幅方向の片寄りを検知する検知手段とを設け、該検知手段の検知結果に基づき一端側と他端側の加熱量を、ベルト片寄り方向端部>他端部となるように制御することを特徴とする。
【選択図】図1A belt shift control device for a belt fixing device capable of preventing a shift of a fixing belt with a simple and inexpensive configuration without providing a complicated mechanism including a new driving means such as a swing mechanism and a solenoid. To provide.
A drive roller that drives an endless belt, one or more driven rollers that stretch the endless belt, and at least one of the drive roller or the driven rollers includes a heating body, and the endless belt In a belt fixing device that suspends and supports the heating body, the heating body is disposed at least near both ends of the endless belt in the longitudinal direction of the roller, and the relative heating amount of the heating body on one end side and the heating body on the other end side is changed. Possible heating control means and detection means for detecting the deviation in the width direction of the endless belt, and based on the detection result of the detection means, the heating amount on one end side and the other end side is determined based on the belt deviation direction end portion> Control is performed so as to be the other end.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられるベルト定着装置のベルト寄り制御装置に関するものである。 The present invention relates to a belt shift control device for a belt fixing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile machine.
例えば、電子写真複写機等の画像形成装置における画像定着装置の実用的装置の1つとして、移動駆動される薄膜ベルト(定着フィルム)を用いたベルト(フィルム)定着方式の装置が知られている(特許文献1等)。
For example, as a practical device of an image fixing device in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a belt (film) fixing type device using a thin film belt (fixing film) that is driven to move is known. (
これは、耐熱性で薄膜のエンドレスベルトを少なくとも2つの部材間に懸回張設支持させて回転移動駆動させ、該回転ベルトの外面に画像定着すべき転写材を密着させてベルトと共に搬送させ、その密着搬送過程においてベルトの内側に配設した加熱体の熱をベルトを介して転写材に付与して画像を加熱定着させる構成のもので、所定の定着温度への立ち上がり時間が少なくクイックスタート性に優れ、省電力化できる等の有利性がある。 This is a heat-resistant, thin-film endless belt that is suspended and supported between at least two members and rotationally driven, and a transfer material to be image-fixed is brought into close contact with the outer surface of the rotating belt and conveyed together with the belt. In this close-conveying process, the heat of the heating element placed inside the belt is applied to the transfer material via the belt to heat and fix the image. Quick start characteristics with little rise time to the specified fixing temperature And has the advantage of being able to save power.
而して、上記例の装置のように、ベルトを移動駆動させる装置においては、ベルト移動過程で該ベルトが該ベルトを支持させた部材の長手に沿ってベルトの移動方向と直交する方向(以下、ベルト幅方向と記す)の一端側或は他端側へ大なり小なり自然に寄り移動して、ベルト幅方向における基準位置から位置ずれしていき易い。 Thus, in an apparatus for moving and driving a belt, such as the apparatus of the above example, the belt moves in the direction perpendicular to the moving direction of the belt along the length of the member supporting the belt (hereinafter referred to as the belt moving process). The belt width direction) is shifted toward the one end side or the other end side of the belt width direction more or less naturally, and is easily displaced from the reference position in the belt width direction.
このベルトの寄り移動による位置ずれの要因として、ベルトを懸回張設支持している部材間の平行度やネジレ等が挙げられるが、これ等の精度を高めるには限界があり、精度向上だけでは上記のベルト寄り移動防止は困難である。 The cause of misalignment due to the shifting of the belt includes parallelism and twisting between the members that suspend and support the belt, but there is a limit to increasing the accuracy of these, only improving the accuracy. Therefore, it is difficult to prevent the belt from moving as described above.
上記例のベルト定着方式の画像定着装置にあっては、ベルトが厚さ40μm未満程度の薄膜で、材質も弾性が少ないポリイミド等の耐熱材であるため、上記のベルトの寄りをリブで規制したり、ベルト懸回張設支持部材としてのベルト搬送ローラの形状を単に太鼓型のクラウン形状等にすることによって抑えることが難しかった。 In the image fixing apparatus of the belt fixing system of the above example, the belt is a thin film having a thickness of less than about 40 μm, and the material is a heat-resistant material such as polyimide with little elasticity. In other words, it is difficult to suppress the belt conveying roller as the belt suspending and supporting member by simply changing the shape of the belt conveying roller to a drum-shaped crown shape or the like.
そこで、このような装置では、ベルトを安定搬送させる手段としてベルトの寄り制御機構を設けることが知られている。そのようなベルトの寄り制御機構として、ベルトの幅方向への寄り位置を検知する手段を設けて、その位置や寄る方向等の情報に基づき、ベルト搬送ローラ等のベルト懸回張設支持部材のうち少なくとも1つの軸の傾きをソレノイド等で変位させる機構や、モータ等で無段階的に変位させることによりベルトの寄り方向を制御して、ベルトの片寄りを修正するようにしたもの等があった。 Therefore, it is known that such an apparatus is provided with a belt deviation control mechanism as means for stably conveying the belt. As such a belt deviation control mechanism, means for detecting the deviation position of the belt in the width direction is provided, and based on information such as the position and the deviation direction of the belt suspending support member such as a belt conveying roller. Among them, there is a mechanism that displaces the inclination of at least one shaft with a solenoid or the like, or a stepless displacement with a motor or the like to control the belt displacement direction to correct the belt displacement. It was.
しかしながら、ベルト懸回張設支持部材の軸の傾きを変位させる機構においては、軸を揺動させるための支持構成が必要となり、その結果、装置が複雑化するばかりか組み立て作業及び部品交換等のメンテナンス作業を煩雑にする等の問題があった。又、ベルトの片寄りを修正するだけのためにソレノイドやモータ等の駆動手段を配置しなければならず、コスト面や配置スペースの面で課題が残った。 However, in the mechanism for displacing the inclination of the shaft of the belt suspension support member, a support structure for swinging the shaft is required. As a result, not only the apparatus becomes complicated, but also the assembly work and parts replacement, etc. There were problems such as making maintenance work complicated. Further, driving means such as a solenoid and a motor have to be arranged only for correcting the deviation of the belt, and problems remain in terms of cost and arrangement space.
そこで、本発明の目的は、揺動機構やソレノイド等の新たな駆動手段から成る複雑な機構を設けることなく、単純且つ安価な構成で定着ベルトの片寄りを防止することができるベルト定着装置のベルト寄り制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a belt fixing device that can prevent the fixing belt from being displaced with a simple and inexpensive configuration without providing a complicated mechanism including a new driving means such as a swing mechanism and a solenoid. The object is to provide a belt shift control device.
上記目的を達成するため、本発明は、無端ベルトを駆動する駆動ローラと、該無端ベルトを張架する1つ以上の従動ローラと、該駆動ローラ若しくは該従動ローラのうち少なくとも1つに加熱体を有し、該無端ベルトを加熱懸回張設支持するベルト定着装置において、加熱体をローラ長手方向で少なくとも該無端ベルト両端部近傍に配設し、一端側の加熱体と他端側の加熱体の相対加熱量を変更可能な加熱制御手段と、無端ベルトの幅方向の片寄りを検知する検知手段とを設け、該検知手段の検知結果に基づき一端側と他端側の加熱量を、ベルト片寄り方向端部>他端部となるように制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a driving roller for driving an endless belt, one or more driven rollers for stretching the endless belt, and at least one of the driving roller or the driven rollers as a heating element. A belt fixing device that suspends and supports the endless belt by heating, the heating body is disposed at least near both ends of the endless belt in the longitudinal direction of the roller, and the heating body at one end and the heating at the other end A heating control means capable of changing the relative heating amount of the body and a detection means for detecting a deviation in the width direction of the endless belt are provided, and the heating amounts on one end side and the other end side based on the detection result of the detection means, Control is performed so that the belt end side direction end portion> the other end portion.
本発明によれば、本来のベルト定着機構に必要なベルト張架ローラ内部の加熱体を分割制御することで定着ベルトの寄りを修正するため、ソレノイドやモータ等の新たな駆動手段やローラ軸揺動機構を無くすことができる。 According to the present invention, a new driving means such as a solenoid or a motor or a roller shaft swing is corrected in order to correct the deviation of the fixing belt by dividing and controlling the heating body inside the belt stretching roller necessary for the original belt fixing mechanism. The moving mechanism can be eliminated.
又、小サイズ転写材を連続通紙した場合の非通紙部過昇温を防止する目的で、予め加熱体がベルト幅方向で分割されている定着装置においては、簡単な制御回路を追加するだけでベルトの片寄りが修正可能となり、機械的なコストが発生しない。 In addition, a simple control circuit is added to the fixing device in which the heating body is divided in advance in the belt width direction for the purpose of preventing excessive temperature rise of the non-sheet passing portion when the small size transfer material is continuously fed. Only the belt offset can be corrected, and no mechanical cost is incurred.
以上により本発明は、省スペース化・低コスト化を図りつつ、確実に定着ベルトの片寄りを修正し得るベルトの寄り制御装置を得ることができる。 As described above, the present invention can provide a belt deviation control device that can reliably correct the deviation of the fixing belt while saving space and cost.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図4は本発明の実施例を示すベルト定着装置の概略縦断面図である。 FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a belt fixing device showing an embodiment of the present invention.
図4において、1は定着ベルト、2は駆動ローラ、3は従動ローラ、4はテンションローラ、5は加圧ローラ、6はセンサを示す。定着ベルト1は、耐熱性で薄膜のエンドレス形状で構成され、駆動ローラ2、従動ローラ3及びテンションローラ4の間に懸回張設支持されている。加圧ローラ5は、定着ベルト1の外面と所定の圧で回転可能に軸支されている。
In FIG. 4, 1 is a fixing belt, 2 is a driving roller, 3 is a driven roller, 4 is a tension roller, 5 is a pressure roller, and 6 is a sensor. The
駆動ローラ2に不図示の駆動源から駆動伝達されると、駆動ローラ2は図中矢印方向に回転し、定着ベルト1と各ローラの摩擦抵抗により定着ベルト1は回転移動される。定着ベルト1の外面に画像定着すべき転写材を密着させて定着ベルト1と共に搬送させ、その密着搬送過程において従動ローラ3の内側に配設した加熱体の熱を定着ベルト1を介して転写材に付与して画像を加熱定着させる。
When driving is transmitted to the driving roller 2 from a driving source (not shown), the driving roller 2 rotates in the direction of the arrow in the figure, and the
ここで、本発明の特徴であるベルトの寄り制御装置について詳しく説明する。 Here, the belt deviation control device, which is a feature of the present invention, will be described in detail.
図3は図4における従動ローラ3を長手方向に切断した要部断面図であり、同図において、11はフランジ、12は軸受、13はローラ基材、14は加熱体である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the principal part of the driven roller 3 in FIG. 4 cut in the longitudinal direction. In FIG. 3, 11 is a flange, 12 is a bearing, 13 is a roller base material, and 14 is a heating element.
ローラ基材13は、熱伝導率及び線膨張係数の比較的高い材質でフランジ11と一体的に構成され、両端の軸受12により回転可能に軸支されている。ローラ基材13の内部に配置された加熱体14は、独立した3本のハロゲンヒータ14a(メインヒータ)、14b(サブヒータF)、14c(サブヒータR)から成り、装置側板に機械的に固定されている。ヒータ14a(メインヒータ)は、定着ベルト1の幅方向中央を中心とする幅方向両端部より内側の領域で発熱部を有し、ヒータ14b(サブヒータF)は、定着ベルト1の幅方向一端部近傍の領域で発熱部を有し、ヒータ14c(サブヒータR)は、定着ベルト1の幅方向他端部近傍の領域で発熱部を有している。そして、全てのヒータ14a,14b,14cに通電して発熱させ、ローラ基材13を介して定着ベルト1を200℃近くまで昇温させる。このとき、ローラ基材13は、各ヒータの発熱部で熱膨張し、例えば従動ローラ3の外径をφ20mmで、ローラ基材13の材質を亜鉛ダイカストとすると、従動ローラ3の外径は約φ21.3mm(Znの線膨張係数は33×10– 5/℃)となる。
The roller base 13 is integrally formed with the flange 11 with a material having a relatively high thermal conductivity and linear expansion coefficient, and is rotatably supported by
一方、定着ベルト1を回転移動させて定着動作を続けていくと、諸般の要因により定着ベルト1は幅方向に片寄りを生じる。図4のセンサ6はフォトインタラプタであり、定着ベルト1 が幅方向で所定量以上寄ってきた状態を検知するものである。
On the other hand, when the
上記構成において、定着ベルト1の寄りを検知した時のベルトの寄り制御状態を示したのが図1であり、同図において全てのヒータ14を加熱中に図中左方向の寄りを検知した場合、不図示の制御部により、図中右方向のヒータ14c(サブヒータR)の通電を停止する。このとき、他の領域では200℃近いローラ温度がヒータ14c付近で約20℃低下したとすれば、従動ローラ3の外径が120〜130μm勾配を持つことになる。
In the above configuration, FIG. 1 shows a belt shift control state when a shift of the
図5に従動ローラ3の外径に勾配が生じた状態の定着ベルト1が受ける力の関係を示す。
FIG. 5 shows the relationship between the forces received by the
定着ベルト1は、ベルト幅領域でローラ表面の法線方向に均一な力Fを受けるが、同図において加熱部と非加熱部の熱膨張差により形成された従動ローラ3表面の勾配により、図中上方向にベルトを幅方向に移動させる力が作用する。
The
一方、定着ベルト1と従動ローラ3の摩擦係数がベルト幅方向で異なると、上記作用方向に対抗する力を受けることがあるが、本発明のように熱によりローラ径を可変させた場合、摩擦係数に大きな変化はなく、ベルトの寄り力はローラ表面の法線方向の作用力に支配される。
On the other hand, if the friction coefficients of the
本実施の形態では、加熱体としてハロゲンヒータを用いているが、セラミックヒータや電磁誘導発熱体をベルト幅方向で分割して構成しても良い。 In this embodiment, a halogen heater is used as the heating element. However, a ceramic heater or an electromagnetic induction heating element may be divided in the belt width direction.
又、本実施の形態では、定着動作中にベルトの片寄りを修正したい方向の端部ヒータを停止させているが、通電量を減少させたり、或は図2及び図6に示すように、定着動作をしていない時に、ベルト寄り方向の端部のみローラを加熱膨張させて寄りを制御しても良い。 Further, in the present embodiment, the end heater in the direction in which it is desired to correct the deviation of the belt during the fixing operation is stopped, but the energization amount is decreased, or as shown in FIGS. When the fixing operation is not performed, the roller may be heated and expanded only at the end portion in the belt shift direction to control the shift.
更に、本実施の形態では、加熱体を従動ローラに配置しているが、例えば駆動ローラやテンションローラ等、定着ベルトを懸回張設支持するローラのうち何れのローラに配置しても良い。 Furthermore, in this embodiment, the heating element is disposed on the driven roller, but it may be disposed on any of the rollers that suspend and support the fixing belt, such as a driving roller and a tension roller.
尚、一般的にテンションローラの径を可変させた時や、複数のローラ径を同時に可変させた時にベルトを幅方向に移動させる効果が増すことが知られている。 It is generally known that the effect of moving the belt in the width direction is increased when the diameter of the tension roller is varied or when the diameters of a plurality of rollers are varied simultaneously.
実施形態はこの限りではなく、即ち定着ベルトの寄り状態を検知し、その検知結果を受けてベルト懸回張設支持ローラの配光を寄り方向端部に比して他端部を小さくするものであれば、どのような構成であっても同様の効果が得られる。 The embodiment is not limited to this, that is, detecting the shift state of the fixing belt, and receiving the detection result, the light distribution of the belt suspension tension support roller is made smaller than the end portion in the shift direction. As long as the configuration is the same, the same effect can be obtained.
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられるベルト定着装置のベルト寄り制御装置に対して適用可能である。 The present invention can be applied to a belt shift control device of a belt fixing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, or a facsimile.
1 定着ベルト
2 駆動ローラ
3 従動ローラ
4 テンションローラ
5 加圧ローラ
6 センサ
11 フランジ
12 軸受
13 ローラ基材
14 加熱体(ヒータ)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
加熱体をローラ長手方向で少なくとも該無端ベルト両端部近傍に配設し、一端側の加熱体と他端側の加熱体の相対加熱量を変更可能な加熱制御手段と、無端ベルトの幅方向の片寄りを検知する検知手段とを設け、該検知手段の検知結果に基づき一端側と他端側の加熱量を、ベルト片寄り方向端部>他端部となるように制御することを特徴とするベルト定着装置のベルト寄り制御装置。 A driving roller for driving the endless belt, one or more driven rollers for stretching the endless belt, and at least one of the driving roller or the driven rollers has a heating body, and the endless belt is heated and suspended. In the belt fixing device that supports the tension,
A heating body is disposed at least near both ends of the endless belt in the longitudinal direction of the roller, and a heating control means capable of changing the relative heating amount of the heating body on one end side and the heating body on the other end side, and the width direction of the endless belt A detecting means for detecting the deviation, and based on the detection result of the detecting means, the heating amount on one end side and the other end side is controlled so that the edge direction in the belt deviation direction> the other end. A belt shift control device for the belt fixing device.
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| JP2004119092A JP2005301044A (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Belt fixing control device for belt fixing device |
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Publications (1)
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| JP2004119092A Withdrawn JP2005301044A (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Belt fixing control device for belt fixing device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013076803A (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Sharp Corp | Belt type fixing device |
| US20140093287A1 (en) * | 2012-10-01 | 2014-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus |
-
2004
- 2004-04-14 JP JP2004119092A patent/JP2005301044A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20140093287A1 (en) * | 2012-10-01 | 2014-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus |
| US9195192B2 (en) * | 2012-10-01 | 2015-11-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus including belt unit configured to heat rotatable heating member |
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